[發明專利]介孔-微孔碳納米管-蒙脫土復合氣凝膠材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810005729.6
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN109985579A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 李洪彥;付永強;劉洪麗;魏冬青;李海明
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: B01J13/00
• 分類號: B01J13/00;A61K9/00;A61K47/02;A61K47/04;A61K31/7036;A61K31/573
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

本發明提供介孔?微孔碳納米管?蒙脫土復合氣凝膠材料及其制備方法，分別配制碳納米管載地塞米松的濕凝膠與蒙脫土濕凝膠后，將二者與慶大霉素溶液混合后，制得介孔?微孔碳納米管?蒙脫土復合氣凝膠材料。隨著浸泡時間的逐漸增加，負載于介孔中的藥物慶大霉素率先釋放，隨著浸泡時間的進一步增加，負載于微孔中的地塞米松藥物后續釋放，實現了一次服藥，多次給藥的效果。

技術領域

本發明涉及納米材料技術領域，更具體地說，涉及一種介孔-微孔碳納米管-蒙脫土復合氣凝膠材料及其制備方法。

背景技術

蒙脫土(MMT)是一類由納米厚度(約1nm)的表面帶負電的硅酸鹽片層依靠層間的靜電作用而堆積在一起構成的土狀礦物。其晶體結構中的晶胞是由兩層硅氧四面體中間夾一層鋁氧八面體構成，屬2:1型層狀硅酸鹽。(謝友利,張猛,周永紅.蒙脫土的有機改性研究進展[J].化工進展,2012,(04):844-851.)其晶體結構中的晶胞是由兩層硅氧四面體中間夾一層鋁氧八面體構成，屬2:1型層狀硅酸鹽。這種特殊的晶體結構賦予蒙脫土獨特的性質，如表面極性大、陽離子交換能力強、層間表面含水等。

蒙脫土每層的厚度約為1nm,長寬各約100nm,層間距大約為1nm左右。由于蒙脫土鋁氧八面體上部分三價鋁被二價鎂同晶置換,使層內表面具有負電荷,過剩的負電荷通過層間吸附的陽離子來補償,它們很容易與無機或有機陽離子進行交換。(周春暉,蔡曄,羅錫平,葛忠華,李小年,劉華彥.蒙脫土負載型固體酸催化劑的烷基化性能與結構研究[J].高校化學工程學報,2003,(01):96-100.)有機陽離子交換后的蒙脫土呈親油性,并且層間的距離增大。有機改性蒙脫土能進一步在與單體或聚合物熔體混合的過程中,剝離為納米尺度的結構片層,均勻分散在聚合物基體中,從而形成納米復合材料。

蒙脫土納米管具有獨特的納米結構，是一種前景廣闊的天然納米材料。且蒙脫土納米管分布廣泛，價格便宜，無毒無害。蒙脫土因其獨特的納米結構，具有以下優點：首先，來源廣泛，價格便宜；蒙脫土是一種天然黏土礦物，蘊藏豐富，分布廣泛且開采較易。其次，具有很好的生物相容性；蒙脫土納米管自然形成，無毒無害，生物相容性較好。另外，活潑羥基蘊藏在蒙脫土表面和層間，利于蒙脫土的改性以及進一步應用。再加上本身具有納米尺度等特點，蒙脫土近年來已得到廣泛關注和研究。

蒙脫土納米管的應用領域廣泛。在陶瓷材料、復合材料、緩釋材料、催化劑載體、模板、吸附應用等方面有大量的應用。因為蒙脫土納米管是一種黏土礦，所以可用于陶瓷制作，這屬于蒙脫土的傳統應用領域。蒙脫土具有纖維增強功能，是制備超薄精細陶瓷的理想原料。近幾年來，對埃洛石/聚合物復合材料及其性能的研究越來越受歡迎。蒙脫土能夠在多數聚合物復合材料中較好分散，能有效提高聚合物的力學性能、熱穩定性、阻燃性以及結晶性能，與其他傳統填料相比有較大的優勢(馬建中,陳新江,儲蕓,楊宗邃.蒙脫土納米復合材料的制備及應用研究[J].中國皮革,2002,(21):15-20.)。蒙脫土具有獨特結構、環境友好、價廉易得等特點，利用其結構特點和吸附特性能夠制備具有新型結構與性能的材料，廣泛應用于納米復合材料領域。

發明內容

本發明克服了現有技術中的不足，提供了一種介孔-微孔碳納米管-蒙脫土復合氣凝膠材料及其制備方法，采用具有微孔結構的中空纖維為原料，搭建三維氣凝膠網絡，利用氣凝膠的介孔結構和纖維的微孔結構，分別負載不同藥物，實現藥物的階梯狀分類釋放。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現。

介孔-微孔碳納米管-蒙脫土復合氣凝膠材料及其制備方法，按照下述步驟進行：

步驟1，取0.5-15重量份十二烷基硫酸鈉(SDS)、0.01-20重量份地塞米松加入100重量份水中，超聲振蕩均勻后，向其中加入0.5-15重量份的碳納米管，超聲分散均勻后，抽真空后保持真空，隨后恢復到常壓，重復抽真空步驟三次，得到步驟1的濕凝膠；